Una clasificación de motor de CC los separa en cepillado y sin escobillas, y luego el cepillado se descompone en una herida en serie, una herida en derivación o una herida externa. Los motores sin escobillas, por otro lado, son un imán permanente.
No entiendo por qué no podemos tener un motor de derivación sin escobillas, por ejemplo. Por qué los motores cepillados no siempre tienen un imán permanente.
Parece que ciertas combinaciones simplemente no existen.
esto se debe principalmente a que los motores sin escobillas no tienen devanados en el rotor.
Si coloca los electroimanes en el rotor, necesita alguna forma de obtener energía para ellos.
Primero, no todos los motores sin escobillas utilizan imanes permanentes (PM). Algunos son Reluctance-Reluctance , por ejemplo, motores paso a paso, o motores de inducción , particularmente motores polifásicos grandes. Por cierto, una de las características de los motores paso a paso de PM es que pueden ser autobloqueantes o de tracción, actuando como si un retén mantuviera la armadura en posición.
Segundo, es una cuestión de definición. Un motor con derivación de derivación usa la misma fuente de energía en paralelo para el campo y la armadura, usando un conmutador mecánico. Reemplace el conmutador con un sensor de efecto Hall e interruptor electrónico y es un motor sin escobillas, pero no se aplica el término "herida de derivación". Sin embargo, siguen siendo el mismo diseño básico.
Es parte económica y parte conflictos técnicos. Si tiene un enorme motor de 5.000 HP para bombear aceite desde las profundidades del terreno, entonces los bobinados de 4.160 VCA son mucho más baratos que los imanes permanentes. No he oído hablar de imanes permanentes que se usen en motores de más de 200 HP, pero pueden existir algún día.
Los motores pequeños te dan muchas opciones. Un motor universal puede ser AC o DC y reversible. Los motores de cojinetes de bolas sin escobillas se utilizan cuando la vida útil es importante.
En gran medida, el tipo de potencia disponible para usar también desempeña un papel. Los motores de CA sin electrónica tienden a tener un bajo costo y pueden ser sin escobillas si no se necesita un par de torsión alto. Si se dispone de alimentación de CC, los potentes motores sin escobillas son una opción si se tiene en cuenta el costo, de lo contrario, salga barato y utilice motores de tipo escobilla.
Para el costo, que a menudo determina el tipo de motor utilizado, los imanes permanentes poderosos y costosos se utilizan con un VFD para automóviles eléctricos o híbridos, ya que el costo está integrado en el automóvil. Para un reproductor de discos es difícil justificar algo que no sea un motor tipo pincel.
Un taladro eléctrico manual utiliza un motor universal, ya que es reversible, funciona con CA o CC, y los cepillos son fáciles de reemplazar. Cualquier otro tipo de motor costaría más y pesaría mucho más.
Es posible que esta respuesta no cubra todos los escenarios, pero debería indicar las razones más obvias para elegir un tipo de motor en lugar de otro, y por qué algunas combinaciones no tienen un costo o sentido de ingeniería.
Un motor con un conmutador tiene un campo magnético estacionario (campo del estator) que se puede proporcionar con imanes permanentes o de campo de herida. El campo magnético del rotor (campo de armadura) permanece en una posición relativamente fija con respecto al rotor. Para que el rotor gire, mientras que el campo magnético del rotor permanece relativamente estacionario con respecto al estator, el conmutador debe cambiar la corriente del rotor a una combinación diferente de conductores del rotor cada pocos grados.
Los motores de CA de todos los tipos y los motores de CC sin escobillas tienen un campo magnético giratorio que reside en el estator del motor. La mayoría tiene un campo magnético en el rotor que gira sincrónicamente con el campo del estator. El campo del rotor se puede suministrar con imanes permanentes, con una bobina o rotor de jaula por inducción, con un rotor bobinado energizado a través de anillos deslizantes, o con un rotor bobinado energizado por un excitador giratorio. También hay motores de CA que solo tienen un campo de estator giratorio que produce un par en el rotor al actuar de la resistencia magnética de un rotor con polos salientes.
La descripción anterior divide los motores en dos clases generales, los que tienen conmutadores y los que no. El concepto de campo de estator de imán permanente en serie, en derivación, excitado por separado y estacionario pertenece únicamente a los motores de conmutación debido a su concepto de diseño fundamental. Motor sin conmutadores son fundamentalmente diferentes como clase y, por lo tanto, tienen diferentes subclasificaciones.
Los motores universales son fundamentalmente motores de conmutador de CC con campos de serie.
Los muchos tipos de motores se inventaron durante muchos años como mejoras desde el punto de vista del rendimiento, la confiabilidad, el costo de fabricación, etc. A medida que los nuevos diseños demuestran su rendimiento y confiabilidad y el costo de fabricación se ha vuelto competitivo, han ganado mercado compartir. Algunos diseños han demostrado ser más ventajosos que otros en diferentes rangos de par y potencias. El valor de varios aspectos de rendimiento, tamaño físico y peso y otros factores comparados con el costo también mantienen una gran variedad de diseños en uso.
El punto de tener un motor de CC con escobillas es principalmente proporcionar una conexión eléctrica a las bobinas en el rotor en el motor. También se puede utilizar para proporcionar conmutación (inversión de polos en intervalos de rotación). Si no puede o no quiere usar cepillos en el diseño de su motor, aún necesita tener un campo magnético unido al rotor para que el campo del estator pueda interactuar. Esto requiere imanes permanentes o un segundo devanado del excitador en el rotor.
En el caso de un devanado de excitación, un devanado en el estator energiza un segundo devanado en el rotor, lo que hace que la corriente fluya en el devanado del rotor primario. Es este campo con el que interactúa el campo del estator para hacer que el motor gire.
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